山区高速公路路基边坡防护研究

张飞

摘 要：随着我国经济和科技的不断发展，人们的生活逐渐得到了好转，这从出行就可以看出来，除了建筑行业的崛起再则就是公路的建设，而人们出行的方式也从之前的徒步和自行车普及到了汽车，这就充分地体现出了公路的重要性。而我国大部分公路的建设地点大多都路经一些偏远地区，而且常年受到地质灾害的影响，导致无论是建设设计还是维修都十分的困难，所以需要在设计的过程当中将所有存在的问题都考虑到位，然后再根据实际情况进行路基防护设计，从而保证公路的有效运行。本文从山区高速公路路基边坡防护设计的原则、山区高速公路路基边坡受损的主要原因和类型以及山区高速公路路基边坡防护的设计三个方面展开讨论，对山区高速公路路基边坡防护研究提出个人的见解。

关键词：山区;高速公路;路基边坡;防护

中图分类号：U416.14 文献标识码：A

0 引言

在高速公路的设计及施工当中，路基边坡防护十分重要，它决定着高速公路的质量，包括稳定性和耐久性，都有着极大的影响。但是因为高速公路常年都暴露在自然环境当中，极其容易受到自然灾害和人为等各种因素的影响而发生变化，这样就会对高速公路的边坡造成一定的破坏，导致其无法正常使用，甚至会引发一些灾害。而在设计人员进行路基边坡安全防护的设计过程当中，如果他们的认识程度不足的话就会使防护效果不合理，比方说施工人员的工作流程不够规范，这样的话在建设后公路的质量就比较低，极其容易出现变形、失衡，甚至出现塌陷的情况，不仅会增加额外的资金投入，甚至会对人们的生命和财产造成威胁。所以，对于高速公路路基边坡的防护设计至关重要。

1 山区高速公路路基边坡防护设计的原则

一般情况下，高速公路对于宽度、长度以及承载程度都有一定的要求，这些都为路基的设计提供基础[1]。近些年在人类对自然生态环境的不断破坏下，很多地区的生态环境已经呈现出十分脆弱的状态，这对于高速公路也有影响。所以在进行高速公路的路基设计当中，必须要考虑到不破坏自然生态环境的具体事宜，根据沿线的一些自然景观进行考察，然后再去考虑对路基的边坡防护问题。对于高速公路的边坡路基防护的原则有：需要既经济又实用、有利于施工的进行、施工保持一定的美观、结合当地的地理环境和土壤条件、对边坡的坡率进行预测、雨水量以及排水的方式等等。总体上来说在进行公路路基的边坡设计时需要因地制宜，将安全和耐久作为出发点，并对各部分都做好合理的规划，结合当地的生态环境，这样才能使高速公路稳定的运行[1]。

2 山区高速公路路基边坡受损的主要原因和类型

高速公路的路基最容易出现的受损现象就是滑塌，根据边坡四周的土地环境以及损坏的程度来看，滑坡、坍塌等都是路基受损的现象，这其中滑坡出现的原因是在斜坡上的一些成分包括岩石和土壤因为自然或者是人为的影响而出现滑落，这样就会出现这一地带的滑动情况，从而导致高速公路的路基受到影响而出现塌方。坍塌指的是高速公路的路基内部附近的岩石或者土壤在受到路面上的压力后，又因为斜坡的坡率发生改变而出现边坡塌落的情况，这样就会让下部的岩石因为受到压力而出现垂直变形。除此之外，在高速公路的路基设计当中，还需要考虑到以下几点问题：

第一个是水的影响，当边坡在开挖或者是建设成型的时候，就会在自然生态当中暴露，这样就会长时间处于一种风吹日晒的状态，时而久之难免会因为风、水的侵蚀而受到严重的影响，大部分因为连续的降水而危害到边坡的质量，所以就凸显出水对高速公路边坡的重要影响，那么在进行设计和施工的过程中就必将其考虑在内。第二个是地形的影响，基本上所有的高速公路都会经过不同的地区，而这些地区的地形是存在着差异的，就比方说有些地区的地形比较平坦，这样在高速公路的建设过程中进行设计需要考虑的就是气候和地质，如果说高速公路所在的地区比较颠簸，那么在设计的时候就会受到严重的影响，如果说地区内容易出现地震，这样就会对公路的路基构造产生冲击，从而出现边坡受损，而且如果要路径一些河流或者湖泊的时候，高速公路的地下路基和边坡会受到水的影响，长时间的浸泡甚至会使一些结构出现腐蚀或者生锈，这些问题都是需要仔细考虑的，如若不然就会产生路基边坡受损的情况[2]。第三个是地质的影响，地质就是在高速公路地下的一些岩石、土壤以及其他方面的一些结构，这些对于高速公路的路基边坡都有着极其重要的影响，如果说地下岩层比较坚硬，那么对于施工而言就增加了许多困难，或者是因为岩石的自然移动再加上自然风化和负荷的作用，这样就会对路基边坡造成一定的破坏[2]。

3 山区高速公路路基边坡防护的设计

3.1 高填深挖防护

在进行高速公路路基边坡防护的设计当中，需要根据当地公路路基的实际情况，先把地基底进行清理，然后再按照台阶式的开挖方法进行施工，但是为了提高路基的稳定性，需要在坡脚的地方架起护墙，然后再考虑边坡的防护工程。在根据开挖的原则基础上，要对工程进行力学分析，测量边坡的稳定性，然后再确定坡率，这样才能将边坡的安全问题做到全面的考虑。高填深挖对于边坡来说就十分的有效，但是前提必须要采取一定的防护类型，如果说在架起的高速公路路基附近的地下结构不稳定时，那么它的承载能力就十分的有限，就需要对边坡底下进行垫脚，采用路垫挡土墙、桩板墙以及锚杆框格梁植草防护等方式进行加固。这其中锚杆梁植草防护这一方式最为有效，所以被广泛地使用，它是通过一些土质加上边坡然后再计测好坡率，以此来达到边坡的防护效果。这样一来，底部的加固就能撑起边坡的稳定性，但是在一些石质的边坡地段，还是需要通过锚杆框格梁进行防护的辅助才能达到最佳的效果。如果说高速公路路基地段的地形地质比较复杂的话，那么边坡的稳定性就不是很高，甚至会出现下滑或者是穩定性较差的情况，所以在高填深挖的作用下，能最大化地进行路基和边坡的加固，从而达到最佳的路基边坡防护效果[3]。

3.2 路堑挡土墙和桩板墙设计

对于一些在不良地段进行路基边坡防护设计的过程当中，需要根据实际的地质情况来设置一些措施，比方说挡土墙或者是桩板墙等等，以此来稳定边坡，而对于一些高速公路途径地面比较陡峭或者是受地质影响比较严重的地区，在进行路基边坡的防护设计当中，可以采用挡土墙来稳定，或者是采用路肩式的桩板墙将路基边坡稳定，这样的话再去考虑将这些横坡进行平缓的处置，比方说将坡脚垫上或者是降低边坡的高度等等。但是在实际的施工过程当中，大部分的路基结构和边坡的支架都需要钢筋混凝土作为材料，虽然说这种材料制造工艺比较简单而且受到环境的影响比较小，承载负荷的能力也比较大，但是相对来说它的造价是比较高的，而且看上去也不是很美观，支持的墙体不能太高。

3.3 抗滑桩防护

在高速公路上，抗滑桩是十分常见的一种路基的防护装置，它最大的效果就是能够减少滑坡的出现，其原理就是将山体的重量作为承载着公路路基边坡的身上，这样的话如果要下滑就得撼动山体，所以就如同一座山一般将滑面定上。最好的效果就是将抗滑桩和锚两者的强硬程度可以支撑较大的重量，这样的话就可以有效地防止滑坡的情况出现。在这一工程当中，其优点就是抗滑桩的位置比较灵活，而且施工的工序不多，所以在操作上就比较简单了，省去了许多的额外投入和劳动力，但是相对而言边坡防护的施工上就需要投入一定的成本了[4]。

3.4 現浇混凝土拱形格防护

对于现浇的混凝土拱形格防护这一方式上，适用的高速公路边坡坡率不宜过高，主要的工序就是在边坡的下面用混凝土浇筑拱形格，这样不仅施工比较方面，而且不需要投入太多的成本。使用现浇混凝土拱形格来防护高速公路的路基边坡可以达到很高的安全效果。

3.5 SNS柔性网防护系统防护

高速公路的岩层边坡极其容易受到自然灾害的影响，出现风化、掉落以及滑动的现象，为了避免岩土掉落而产生的交通堵塞或者公路受损情况的出现，可以使用SNS柔性网进行防护，这种网格十分坚硬，在固定到岩土当中十分的稳定，不会掉下，如果有碎石或者土块掉落下来网格也能将其支撑并隔离。

3.6 种树和植草

对于种树和植草来实现高速公路路基边坡的防护主要有四种方法：第一种方法是三维网植草，就是在一些土质或者岩层出现变化的高速公路上先将土壤适当的改良，再将三维网和坡面紧紧相贴，然后整平，覆盖上土以后再填筑，这样就能使其充满网包。第二种方法就是种树，一般都是在路经河流或者湖泊的公路两侧进行植树，这样能够促进淤泥的累积，而且还能达到优化附近环境的作用。第三种方法是植草，这种方法适用于比较平坦的地面上，这样可以将路基边坡附近的土壤进行加固，从而达到防护的效果[5]。第四种方法是铺草皮，它适用于常年受到雨水冲刷的高速公路地段或者是比较陡峭、高的公路上，与植草的方式有一些类似，它也能将路面和边坡连接到一起，以此来达到对公路边坡的防护效果[5]。

4 总结

综上所述，高速公路常年暴露在自然环境当中，很容易受到自然生态或者是人为的影响，但是为了保证路基和边坡的稳定性，需要设计一些防护的措施，根据当地的环境、气候、土壤、地下结构以及附近的积水等情况来设定合理的防护措施，以此来保证高速公路的稳定运行。但是相关的设计人员并不能安于现状，还是需要在不断地研究和探索当中发现更为有效的防护措施，以此来加强我国高速公路的稳定和质量。

参考文献：

[1]刘彦航.山区高速公路路基边坡防护技术优化与综合评价研究[D].石家庄铁道大学，2017.

[2]徐龙耀.浅谈湿热山区高速公路红砂岩路基修筑技术[J].企业技术开发，2014，33（03）：156-157.

[3]魏守月.山区高速公路路基路面工程造价指标研究[D].长安大学，2010.

[4]杨海洋，陈建宏，刘霁.山区公路工程建设边坡防护方案的决策研究[J].中南林业科技大学学报，2009，29（05）：136-141.

[5]刘霁，陈建宏，李云，等.基于主客观赋权法的山区高速公路边坡防护决策与生态环境[J].中南大学学报（自然科学版），2009，40（04）：1059-1065.